Лауреаты Нобелевской премии по физике 2021 года

Презентация по теме "Лауреаты Нобелевской премии по физике 2021 года"

Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?

Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.

Быстро и объективно проверять знания учащихся.

Сделать изучение нового материала максимально понятным.

Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.

Наладить дисциплину на своих уроках.

Получить возможность работать творчески.

=> ПОЛУЧИТЬ СУПЕРСПОСОБНОСТИ УЧИТЕЛЯ <=

Просмотр содержимого документа
«Лауреаты Нобелевской премии по физике 2021 года»

Лауреаты Нобелевской премии по физике 2021 года

ЗА ЧТО ВРУЧИЛИ НОБЕЛЕВСКУЮ ПРЕМИЮ ПО ФИЗИКЕ

КЛИМАТ

ХАОС

ЗА ПРОРЫВНЫЕ ОТКРЫТИЯ В ПОНИМАНИИ СЛОЖНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ СИСТЕМ И МОДЕЛИРОВАНИЕ КЛИМАТА ЗЕМЛИ

ПОРЯДОК

Лауреатами стали:

итальянец Джорджо Паризи

японец Сюкеро Манабу

немец Клаус Хассельман

Нобелевскую премию по физике 2021 года присудили "за большой вклад в наше понимание сложных физических систем" .

За скучной формулировкой Нобелевского комитета скрывается огромная и сложная, а главное, очень важная для всего мира научная работа. Как спрогнозировать, что будет? Как найти порядок в, казалось бы, полном хаосе?

Джорджио Паризи

Джорджо Паризи ( итал. Giorgio Parisi ; род. 4 августа 1948г.) — итальянский физик-теоретик. Профессор, иностранный член Французской академии наук, Национальной академии наук США и Американского философского общества

Труды в основном посвящены квантовой теории поля, статистической механике и сложным системам

Джорджо Паризи после объявления

его лауреатом Нобелевской премии,

5 октября 2021 года. Фото: Reuters

Закономерное в сложном

Джорджо Паризи получил премию за открытие того, как беспорядок и флуктуации взаимодействуют в физических системах от атомных до планетарных размеров.

Отмеченные премией его работы относятся к началу 80-х годов: ему удалось найти закономерности в поведении неупорядоченных сложных материалов. Эти открытия легли в основу теории сложных систем вообще. Сложная система – это система, которая состоит из множества взаимодействующих составляющих таким образом, что она приобретает новые свойства, не сводящиеся к сумме свойств ее составляющих.

В работе Паризи как никогда видна верность утверждения о том, что физика – это наука обо всем.

Уравнения Паризи описывают рост поверхностей, кружение стай птиц, движение элементарных частиц. Результаты его работы применяются в математике, физике, биологии, нейронауках, машинном обучении.

Сюкуро Манабэ

Сюкуро Манабэ ( яп. 真鍋淑郎 Манабэ Сюкуро: , род. 21 сентября 1931г.,Эхиме, Япония) — японско-американский климатолог, видный специалист по вычислительному моделированию климата и его изменения, пионер компьютерного моделирования климатических изменений, в частности глобального изменения климата, один из первых начавших исследовать феномен глобального потепления — в 1970-х [

Сюкуро Манабэ у себя дома в Принстоне, штат Нью-Джерси,

5 октября 2021 года. Фото: Reuters

Сюкуро Манабэ – настоящий "патриарх" современной климатической науки, он стоял у истоков климатического моделирования в те времена, когда только появился язык программирования Fortran

Работы Манабэ на протяжении десятков лет определяли развитие климатологии

Самая влиятельная работа в истории

Сюкуро Манабэ в своих работах продемонстрировал, как повышенная концентрация углекислого газа (CO 2 ) в атмосфере Земли приводит к повышению температуры на поверхности планеты. Сегодня это очевидный факт, но за этим открытием стоит огромная и выверенная работа.

Мы знаем, что горячий воздух стремится наверх, а более плотный холодный ‒ вниз. Соответственно, тепловое излучение влияет на многие процессы в том числе на перемешивание воздуха в атмосфере Земли: как по вертикали (на разной высоте), так и в разных широтах. Ведь Солнце нагревает планету неравномерно: полюсам достаётся меньше тепла, чем экваториальным областям. В то же время важную роль играет наклон земной оси и, соответственно, время года.

CO 2 отвечает за тот самый парниковый эффект или эффект теплицы. Этот газ словно плёнкой прикрывает планету, не давая тепловому излучению сбегать в космос. Из-за этого температура под "плёнкой" растёт.

Учитывать все эти факторы непросто. Но работы Манабэ, в которых он упростил подход к изучению таких сложных систем, позволили заложить основу сегодняшних моделей климата планеты.

Парниковый эффект оказывают и другие газы, но именно выбросы CO 2 человечество более-менее в состоянии контролировать.

Клаус Хассельман

Клаус Хассельман ( Klaus Hasselmann ; род. 25 октября 1931, Гамбург) — немецкий физик, океанолог, метеоролог, климатолог, статистик. Эмерит-профессор, доктор философии. Эмерит директор-основатель Max Planck Institute for Meteorology [en ] , первый научный директор German Climate Computing Centre [en] . Иностранный член Шведской королевской академии наук.

Клаус Хассельман поднимает бокал шампанского на встрече с коллегами и журналистами

после объявления его лауреатом Нобелевской премии, 5 октября 2021 года. Фото: Reuters

Второй наиболее цитируемый учёный в области глобального потепления за период с 1991 по 2001 год

Через десять лет после прорывной работы Манабэ он создал модель, которая связывает климат и погоду (никогда не следует путать эти два понятия!) – и так показал, что климатические модели могут быть надежными, хотя погода как феномен изменчива и хаотична.

Климат, погода и влияние человека

Клаус Хассельманн, основываясь в том числе на работах Манабэ, создал модель, которая связывает воедино погоду и климат. Погода изменчива и хаотична: температура, осадки, ветер или облака зависят от того, что происходит в океанах и на суше, от смены дня и ночи и так далее. Однако климатические модели вполне могут давать надёжный результат. Они основаны на вычисленных статистических характеристиках погоды, таких как средние значения, стандартные отклонения от средних значений, самые высокие и самые низкие измеренные значения.

Да, мы не можем сказать, какой будет погода в Стокгольме 10 декабря следующего года, отмечается в пресс-релизе Нобелевского комитета. Зато мы можем получить представление о том, какую температуру или какое количество осадков стоит ожидать в среднем в Стокгольме в декабре.

Хассельман также разработал методы определения конкретных параметров, которые изменяют систему в целом. В приложении к климату Земли он изучил влияние как природных явлений, так и деятельности человека.

Последующие научные выкладки Хассельмана показали, что повышение температуры атмосферы Земли вызвано выбросами углекислого газа, которые генерирует человечество.

А что же между работами Джорджо Паризи,

Сюкуро Манабэ и Клаус Хассельман общего?

Климат Земли это сложная система, и ключ к ее пониманию – умение увидеть упорядоченность в видимой хаотичности погоды. Еще одно принципиально важное и непростое свойство сложных систем – то, что совсем небольшое изменение одного из параметров может привести к огромным общим сдвигам во всей системе (свойства системы не равняются сумме свойств ее частей).

Например: углекислый газ – совсем небольшое изменение его содержания оказывает огромное влияние на климат Земли в целом. И подтверждают это не слова кого-то из мировых лидеров или экоактивистов, а сложная физика, которой полвека от роду.